【毕业设计】双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真毕业设计说明书正文

对改善车辆的行驶平顺性减轻车辆自重以及减少对公路的破坏具有重要息义。

传统的汽车设计是由最初的设计试验设计。

在制造出样品产品后，进行测试，测试合格，制造出产品。

如果不合格，重新设计，直到合格为止。

在从设计到制造要经过多次的重试，需要很长的时间，浪费了大量的人力和物力，并且延长了新产品的上市时间。

本课题研究的主要意义就在于运用软件对车辆双横臂式悬架进行虚拟设计，在试制前的阶段进行设计和试验仿真，并且提出优化设计的意见，获得分析车轮垂直跳动转动与车轮前束角的变化等关系。

获得相关数据，在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率，为生产实际提供理论支持。

运用虚拟样机技术，结合虚拟设计和虚拟试验，可以大大简化悬架系统设计开发过程，大量减少产品开发费用和成本，提高产品系统性能，获得最优设计产品。

设计内容概述分析双横臂式悬架的结构和悬架设计要求，在悬架设计中，根据整车的布置要求以及经验数据，确定悬架的整体空间数据和性能参数，在软件平台上建立双横臂悬架的简化物理模型，进行动力学仿真分析，通过分析车轮垂直跳动转动与车轮前束角的变化等关系获得相关数据，优化相关参数建立虚拟双横臂选件模型。

运用建立三维实体模型，如图所示。

否是修改是图毕业设计流程图收集材料，完成开题报告初步计算悬架零部件尺寸校核强度和使用寿命根据有优化后的尺寸绘制实体模型运用创建简化物理模型并运动分析创建二维工程图及实体装配图套编辑说明书，完成毕业设计检查审核第章双横臂悬架计算选取同类车型参数本次设计选用车型为款比亚迪舒适型手动挡，设计前悬架参考的主要参数如下表。

表参考车型主要参数车身长宽高整车整备质量总质量前轮距后轮距前轮胎规格前轮辋规格最小离地间隙悬架主要参数的确定悬架静挠度悬架静挠度是指汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比，即对于大多数汽车而言，其悬挂质量分配系数，因而可以近似地认为，即前后桥上方车身部分的集中质量的垂向振动是相互的。

并用偏频表示各自的自由振动频率。

般采用钢制弹簧的轿车，约为次，约为次非常接近人体步行时的自然频率。

为了避免汽车的角振动，般汽车前后悬架偏频之比约为。

取，因此在允许范围当时，汽车前后桥上方车身部分的垂向振动频率为式中重力加速度前后悬架刚度前后悬架悬挂质量，。

由上式得到式中的单位。

悬架的动挠度悬架的动挠度是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形通常指缓冲块压缩到其自由高度的或时，车轮中心相对车架或车身的垂直位移。

要求悬架应有足够大的动挠度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。

乘用车，取。

取对于般轿车而言，悬架总的工作行程即静挠度与动挠度之和应当不小于。

，簧载质量与非簧载质量非簧载质量根据是否由徐昂家弹簧支撑，汽车的总质量可以分为悬挂质量和非悬挂质量两部分，非悬挂质量即为非簧载质量。

对于轿车驱动桥采用悬架的非悬挂质量为。

表悬挂质量与非悬挂质量悬架类型双横臂，螺旋弹簧，中央制动器桥，螺旋弹簧，中央制动器双横臂，螺旋弹簧纵臂，螺旋弹簧桥，螺旋弹簧整体刚性桥，导向杆系，螺旋弹簧整体刚性桥，钢板弹簧因此簧载质量。

现代汽车质量分配系数接近于非簧载质量。

单个车轮的非簧载质量为满足要求弹性元件计算螺旋弹簧的初步选择材料油淬火回火硅锰弹簧钢丝总质量非悬挂质量总质量悬挂质量非悬挂质量悬挂质量悬挂质量非悬挂质量牌号推荐温度范围。

弹簧的设计弹簧刚度设计载荷时弹簧受力初选弹簧高度初步选择悬架在压缩行程极限位置时的弹簧高度为初步选择弹簧中径初选中径端部结构形式两端两端碾细。

参考相关标准确定台架实验时伸张及压缩极限位置相对于设计载荷位置的弹簧变形量确定弹簧寿命圆柱螺旋弹簧按所受载荷情况可分为三类第类受循环载荷作用次数在次以上的弹簧第二类受循环载荷作用次数在次范围内及受冲击载荷的弹簧第三类受静载荷及受循环载荷次数以下的弹簧。

汽车圆柱弹簧应选取第二类。

初选钢丝直径根据直径材料选取许用拉应力。

求解弹簧工作圈数，弹簧刚度轴向载荷作用下变形式中弹簧中径，弹簧钢丝直径，弹簧工作圈数弹簧材料剪切弹性模量取。

圈压缩弹簧取值为圈弹簧完全并紧时的高度，总全数。

两端碾细总圈数圈完全并紧时的高度式中螺旋角的补偿系数端部碾细时的端末厚度。

弹簧完全并紧时的高度由及求出弹簧在完全压紧时载荷，台架试验伸张压缩极限位置对应载荷以及工作压缩极限位置的载荷分别为下控制臂橡胶衬套刚度对双横臂悬架影响摘要前双横臂悬架的建立是根据汽车硬点参数，对性能进行了分析，并与多体动力学和悬架运动学进行了理论探讨。

可以得出如下结论当车轮需要运转时，所有的下控制臂的刚度并没有影响外倾角，后倾角和主销内倾角，橡胶衬套和扭转刚度对前束角产生很大影响，而轴向，径向刚度没有任何效果。

然而在转向时，所有的下控制臂衬套并无外倾角和前束角的影响，及扭转刚度对弯度角的影响，轴向刚度，径向刚度相对较大，轴向和扭转刚度对主销内倾角无影响，但径向刚度较大影响。

在分析牵引力和制动力的时候，下控制臂扭转橡胶衬套刚度没有对车轮外倾角，主销内倾角和前束角产生影响，对轴向刚度影响的却很少，径向刚度大，根据后倾角与制动力曲线，径向和轴向橡胶衬套刚度对施力者有个小角度的影响，但扭转刚度不变。

关键词前双横臂悬架，橡胶衬套，刚度简介如今，双横臂悬架被广泛用于汽车行业中。

等长横臂和不等长横臂，现在等长的双横臂悬架通常不是很常用，不等长的双横臂悬架可以保持良好的能力和减少道路悬挂之间的干扰，如果能够设置合理的结构参数和适当安排，就可以以使车轮打滑和车轮定位参数在允许范围内浮动。

因此，它被广泛应用于汽车和小卡车前悬架等。

前双横臂悬架被做为研究对象，运用多体动力学和悬架运动学理论来分析悬浮轴，扭转，橡胶衬套刚度性能影响的激励方面等内容。

多体运动学分析根据多体运动学研究物体运动规律初始条件前双横臂悬架模型依据悬架关键点的重要性，建立前双横臂悬架运动学模型如图所示在，些工况下分析，寻找位置参数的特点。

在分析过程中，轴向，扭转，橡胶衬套刚度分别比原来相比增长了倍，然后比较，并与原有的数据分析。

图前双横臂悬架模型下横臂对车轮定位参数的影响当橡胶衬套控制臂的刚度改变时，对车轮定位参数的影响进行了车轮下单独跳，转向，牵引力和制动力的条件等方面的讨论。

轮跳车轮外倾角与车轮跳动主销后倾角与车轮跳动主销内倾角与车轮跳动车轮前束角与车轮跳动在图中，在四条曲线下不变的情况下控制臂衬套刚度橡胶和径向，轴向，扭转刚度增加倍下控制臂衬套刚度也像，和那样。

根据弯度角曲线与车轮跳动，图所表达的是主销的后倾角与车轮跳动和主销内倾角与车轮跳动曲线关系，所以得出的结论是径向，轴向和扭转橡胶衬套刚度均没有对前束角产生影响。

然而橡胶衬套刚度对前束角影响大，但有轴向和扭转刚度时车轮前束角与曲线有跳动趋势。

转向分析车轮外倾角与转向角主销后倾角与转向角主销内倾角与转向角车轮前束角与转向角图曲线车轮定位参数及转向角刚度根据倾角与转向角曲线和前束角与转向角，转向时，径向，轴向和扭转橡胶衬套刚度对外倾角和前束角没有影响。

在后倾角与转向角曲线中，橡胶衬套刚度并连杆机构造成影响，刚度小，但轴向刚度比较大。

轴向和扭转橡胶衬套刚度没对主销内倾角产生影响，而轴向刚度由主销内倾角与转向角曲线共同决定。

制动力分析后倾角与刹车力主销内倾角与制动力车轮前束角与刹车力图下控制臂刚度，车轮定位参数和刹车力曲线在图，根据倾角与制动力曲线，刹车时，主销内倾角与制动力和前束角与制动力，扭转橡胶衬套刚度对外倾角没有影响，主销内倾角和前束角，轴向刚度小，但径向刚度较大。

径向和轴向橡胶衬套刚度对倾角影响不大，扭转刚度也影响不大。

牵引力分析主销内倾角与牵引力后倾角与牵引力主销内倾角与牵引力车轮前束角与牵引力图曲线下控制臂，车轮定位参数和牵引力刚度曲线在图中，根据倾角与牵引力曲线，当制动时，主销内倾角与牵引力和前束角与牵引力，对扭转橡胶衬套刚度的倾角影响不大，主销内倾角和前束角，轴向刚度小，但径向刚度较大。

，径向和轴向刚度的倾角影响不大，对扭转刚度也没有影响。

结论使用多体动力学和悬架运动学理论，分析了车轮定位参数的影响，当径向，轴向和下控制臂扭转刚度在受控制之前，橡胶衬套正在发生变化。

根据径向分析结果，当车轮跳动时，下控制臂扭转刚度在橡胶衬套变动之前，所有的下控制臂的刚度并没有产生外倾角的变化，包括后倾角，主销后倾角和内倾角，橡胶衬套刚度扭转效应对前束角有明显影响，但轴向，径向刚度则对其没有任何效果。

然而当转向时，所有的下控制臂衬套刚度橡胶不会对外倾角和前束角产生影响，对轴向刚度没有影响，对径向刚度影响较小，轴向和扭转刚度对主销角度无影响，但对径向刚度影响较大。

在分析的牵引力和制动力时，下控制臂扭转橡胶衬套刚度对外倾角没有影响，对主销内倾角和车轮前束角而言，轴向刚度对其影响较小，但径向刚度对其影响较大。

根据后倾角与制动力曲线，径向和轴向橡胶衬套刚度对驱动者有个小角度的影响，但对扭转刚度没有影响。

目录摘要第章绪论悬架的概述悬架结构类型和特点课题的主要意义设计内容概述第章双横臂悬架设计计算选取同类车型参数悬架主要参数的确定簧载质量与非簧载质量弹性元件计算减震器计算相对阻尼系数筒式减震器工作缸确定导向机构设计侧倾中心横向平面内上下横臂轴布置方案水平面内上下横臂轴的布置方案上下横臂长度确定半轴计算车轮计算本章小结第章基于的悬架优化分析介绍悬架建模关键点确定添加连接副添加移动副测量参数值悬架的特性曲线仿真结果分析悬架部件尺寸参数化制定界面设计参数的研究分析优化方案优化结果分析本章小结第章悬架实体建模介绍悬架零件实体建模螺旋弹簧的创建轮胎的创建盘式制动器创建转向拉杆创建上横臂的创建下横臂创建半轴创建叉形件的创建转向节创建悬架的装配本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论悬架的概述舒适性是轿车最重要的使用性能之。

舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。

所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。

同时，汽车悬